Scale interactions and anisotropy in stable boundary layers

Regimes of interactions between motions on different time-scales are investigated in the FLOSSII dataset for nocturnal near-surface stable boundary layer (SBL) turbulence. The nonstationary response of turbulent vertical velocity variance to non-turbulent, sub-mesoscale wind velocity variability is analysed using the bounded variation, finite element, vector autoregressive factor models (FEM-BV-VARX) clustering method. Several locally stationary flow regimes are identified with different influences of sub-meso wind velocity on the turbulent vertical velocity variance. In each flow regime, we analyse multiple scale interactions and quantify the amount of turbulent variability which can be statistically explained by the individual forcing variables. The state of anisotropy of the Reynolds stress tensor in the different flow regimes is shown to relate to these different signatures of scale interactions. In flow regimes dominated by sub-mesoscale wind variability, the Reynolds stresses show a clear preference for strongly anisotropic, one-component stresses, which tend to correspond to periods in which the turbulent fluxes are against the mean gradient. These periods additionally show stronger persistence in their dynamics, compared to periods of more isotropic stresses. The analyses give insights on how the different topologies relate to non-stationary turbulence triggering by sub-mesoscale motions

Simplified mathematical modeling of the distribution process of licuroside and glycyram between the extractant and Glycyrrhizae radices

Theoretical development of the extraction process is an important task for further modeling and calculation of optimal conditions for extraction of biologically active compounds from the plant raw material. The aim of the study was to propose and test a theoretical model to describe the process of Licuroside and Glycyram distribution between the solid phase of Glycyrrhiza radices and the extractant. For studies, we used Glycyrrhiza radices (Liquorice roots). For extraction, we used plant raw material with particle size of 0.1-0.5 mm, and ethanol-water solution 70 % v/v was used as an extractan

Особливості перебігу окиснювальних процесів у щурів, уражених тетрахлорометаном на тлі інтоксикації карбофосом

Topicality. The chemical pollution of environment and its impact on the human body is one of the problems not fully studied. It is a question of priority. Carbon and tetrachloride malathion are the most dangerous contaminative elementsconsidered to be the risk factors for many environmentally dependent diseases. Therefore, it is actual to study the characteristics and mechanisms of the aforementioned xenobiotics combined action on the body.Aim. To investigate the free radical processes activity and the endogenous markers of intoxication at the conditions of effect on the rats organism by tetrachloride bbeing affected by malathion.Materials and methods. Experiments conducted on white rats being under carbon tetrachloride intoxication influence (4th, 7th days of the affection) on the basis of thirtieth days malathion affection . Rats were taken out of the experimentby the thiopental anesthesia.Results and discussion. The experimental data proved the malathion and carbon tetrachloride toxic effect, which increases by the conditions of their combined using.Conclusions. It was established, that the maximum activation of free radical processes and deepening endogenous intoxication observed on the seventh day affection by the carbon tetrachloride on on the basis of thirtieth days malathion intoxication. Актуальность. Проблема влияния химического загрязнения окружающей среды на организм человека является одной из приоритетных и до конца не изученных. Среди загрязнителей большую угрозу представляют тетрахлорметан и карбофос – факторы риска многих экологически зависимых болезней. Поэтому изучение особенностей и механизмов комбинированного влияния вышеупомянутых ксенобиотиков на организм является актуальным.Целью работы было изучение активности свободнорадикальных процессов и маркеров эндогенной интоксикации при воздействии на организм крыс тетрахлорметана и карбофоса.Материалы и методы. Эксперименты проведены на белых крысах, которые подвергались интоксикации тетрахлорметаном (4-ые, 7-е сутки поражения) на фоне тридцатидневного поражения карбофосом. Крыс выводили из эксперимента под тиопенталовым наркозом.Результаты и их обсуждениe. Экспериментальные данные подтвердили токсическое влияние карбофоса и тетрахлорметана, которое усиливается при условии их комбинированного применения. Это подтверждаетсяактивацией свободнорадикальных процессов и углублением эндогенной интоксикации, максимальное развитие которой наблюдалось на седьмые сутки поражения тетрахлорметаном на фоне тридцатидневной интоксикации карбофосом.Выводы. Доказано, что максимальная активация свободнорадикальных процессов и углубление эндогенной интоксикации наблюдались на седьмые сутки поражения тетрахлорметаном на фоне тридцатидневной интоксикации карбофосом.Актуальність. Проблема впливу хімічного забруднення навколишнього cередовища на організм людини є однією з пріоритетних та не до кінця вивчених. Серед забруднювачів значну загрозу становлять тетрахлорометан та карбофос - фактори ризику виникнення багатьох екологічно залежних хвороб. Тому вивчення особливостей та механізмів комбінованої дії вищевказаних ксенобіотиків на організм є актуальним. Метою роботи було дослідження активності вільнорадикальних процесів та маркерів ендогенної інтоксикації за умов впливу на організм щурів тетрахлорометану на тлі ураження карбофосом.Матеріали та методи. Експерименти проведені на білих щурах, які піддавались інтоксикації тетрахлорометаном (4-та, 7-а доба ураження) на тлі тридцятиденного ураження карбофосом. Щурів виводили з експерименту під тіопенталовим наркозом.Результати та їх обговорення. Експериментальні дані підтвердили токсичний вплив карбофосу та тетрахлорометану, який підвищується за умов їх комбінованого застосування.Висновки. Встановлено, що максимальна активація вільнорадикальних процесів та поглиблення ендогенної інтоксикації спостерігаються на сьому добу ураження тетрахлорометаном на тлі тридцятиденної інтоксикації карбофосом

Використання технології OpenMp для розрахунку електростатичного поля систем електронної оптики

The article presents the analysis of the features of the use of one of the OpenMP technology in the parallelization of calculating the electrostatic field of the classes of modern electron-optical systems, the boundary surfaces of electrodes of which have an аbelian finite-order symmetry group. In the mathematical modeling process of potential fields, it is necessary to solve systems of linear algebraic equations of large dimensions. The tasks of calculating electrostatic fields can be greatly simplified by maximizing the geometric symmetry within the configuration of the electrode surfaces. The usage of the group theory technique allows ensuring the stability of the calculations, creates all the prerequisites for parallelizing the procedures for solving complex three-dimensional problems concerning electrostatics in general. The application of the mathematical modeling methods of electrostatic fields along with the modern trends within the computer system development has been considered in order to reduce the calculation time. For realization of parallel algorithms the multi-core architecture of processors and such property as multithreading are used. A number of numerical experiments were conducted. The classes of systems with symmetries of the eighth and sixteenth orders are considered. Using an eight-core and sixteen-core processor, by varying the number of parallel streams, it was possible to significantly reduce the computational time. Thus, it was possible to increase the acceleration and efficiency of the parallel algorithm in comparison with the successive. The expediency of using the OpenMP package for calculating parallelization has been confirmed and indicated for the possibility of further optimization of the software for solving problem classes with finite-order symmetries based on the criterion for minimizing settlement time due to the variation in the number of parallel streams and processor cores of the computer. The optimisation of the computational process in solving electron-optics tasks due to the rapid development of modern nanotechnology and new requirements for the speed of calculations has been implemented using the OpenMP parallel programming technology. The classes of systems with symmetries of the eighth and sixteenth orders have been considered. Using an eight-core and sixteen-core processor by varying the number of parallel streams, it was possible to significantly reduce the computational time.Проаналізовано особливості використання технології OpenMP у розпаралеленні розрахунку електростатичного поля для класів систем електронної оптики, граничні поверхні електродів яких володіють абелевою групою симетрії скінченного порядку. У процесі математичного моделювання потенціальних полів виникає необхідність розв'язувати системи лінійних алгебричних рівнянь великих розмірностей. Задачі розрахунку електростатичних полів вдається значно спростити шляхом максимального врахування наявної геометричної симетрії в конфігурації поверхонь електродів. Використання апарату теорії груп дає змогу забезпечити стійкість обчислень, створює усі передумови до розпаралелення процедур розв'язування складних тривимірних задач електростатики загалом. Таким способом зменшено обчислювальну складність у роз'язуванні систем лінійних алгебричних рівнянь, які апроксимують відповідні інтегральні. Для зменшення часу на обчислення запропоновано аплікацію методів математичного моделювання електростатичних полів із сучасними тенденціями розвитку комп'ютерної системи. Для реалізації паралельних алгоритмів використано мультиядерну архітектуру процесорів та таку властивість, як багатопотоковість. Оптимізація обчислювального процесу у розв'язуванні задач електронної оптики, що зумовлена бурхливим розвитком сучасних нанотехнологій та новими вимогами щодо швидкодії обчислень, реалізована з використанням технології паралельного програмування OpenMP. Проведено низку чисельних експериментів. Розглянуто класи систем із симетріями восьмого та шістнадцятого порядків. Використовуючи восьми- та шістнадцятиядерний процесори, шляхом варіації кількості паралельних потоків вдалось істотно зменшити час обчислень. Цим самим вдалось збільшити прискорення та ефективність паралельного алгоритму порівняно з послідовним. Підтверджено доцільність застосування пакету OpenMP для розпаралелення обчислень і вказано на можливість подальшої оптимізації програмного забезпечення для розв'язування класів задач зі симетріями скінченних порядків за критерієм мінімізації часу розрахунків за рахунок варіації кількості паралельних потоків та процесорних ядер комп'ютера

ИССЛЕДОВАНИЕ АМПЛИТУДНО-ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫСОКОВОЛЬТНОГО РЕЗИСТИВНОГО ДЕЛИТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Purpose. Determination of the possibility of using the developed autonomous voltage divider for measuring high-voltage pulses with sharpened fronts (down to 1 ns). Methodology. We use the technique to determine the division ratio of the divider using a calibrated oscillator and oscilloscope. To determine the rise time of the transition characteristic of the divider, we use an experimental technique based on a high-voltage pulse generator with a steep front and computer simulation using circuit program Micro-Cap. Results. Oscillograms of high-voltage nanosecond pulses with subnanosecond fronts are experimentally obtained using an autonomous resistive voltage divider. A computer simulation of the operation of the created divider in various modes is carried out. Originality. We have shown that an autonomous shielded resistive high-voltage voltage divider can have a rise time less than 1 ns. The values of the parasitic parameters of the divider, which lead to a distortion of the sharpened pulse front with a rise time of ≈0.1 ns, are established. Practical value. The divider can be used to measure the characteristics of high-voltage pulses with a steep front (up to 1 ns as the lower limit). Цель. Определение возможности использования разработанного автономного делителя напряжения для измерения высоковольтных импульсов с обостренными фронтами (до 1 нс). Методика. Применена методика определения коэффициента деления делителя при помощи калиброванного генератора и осциллографа. Для определения времени нарастания переходной характеристики делителя использовалась экспериментальная методика на основе генератора высоковольтных импульсов с крутым фронтом и компьютерное моделирование с использованием программы схемотехнического моделирования Micro-Сap. Результаты. Экспериментально получены осциллограммы высоковольтных наносекундных импульсов с субнаносекундными фронтами при помощи созданного автономного резистивного делителя напряжения. Проведено компьютерное моделирование работы созданного делителя в различных режимах. Научная новизна. Показано, что автономный экранированный резистивный делитель высокого напряжения может иметь время нарастания менее 1 нс. Установлены величины паразитных параметров делителя, приводящих к искажению обостренного фронта импульсов с временем нарастания ≈0,1 нс. Практическая значимость. Делитель можно применять для измерения характеристик высоковольтных импульсов с крутым фронтом (до 1 нс как нижней границы).

CИСТЕМА ДИСТАНЦІЙНОЇ ФОРМИ НАВЧАННЯ НА КАФЕДРІ ЗАГАЛЬНОЇ ХІМІЇ

Distance learning is the interactive cooperation between the teacher and students and between them and an interactive source of information resource (web-page), which reflects all the components of the educational process carried out at the conditions of implementation of the means of information and computer technologies (computer visualization educational information, information retrieval activity, automation of the processes of information and methodological support). The article considered the basic concepts and characteristic features of distance learning at the university, which involves the using of two forms: synchronous and asynchronous. Rationale the relevance of using of distance technologies in learning. The article highlighted the advantages of distance learning for students: free schedule of classes; simultaneous conducting of learning from several disciplines is possible in different educational institutions; using of audio and video materials, multimedia. The main emphasis done on the peculiarities of organizing distance learning at the department with the help of modern technologies and multimedia,that  realized by three components: lectures (presentations and videos); practical classes (testing in the Moodle system); the communication between a teacher and a student. Successful creation and using of distance education at the Department of General Chemistry contributes to the significant expansion of potential students, the introduction of new technologies for the transfer of educational information and the improvement of pedagogical skills of the department staff.Дистанційне навчання – інтерактивна взаємодія як між викладачем та студентами, так і між ними та інтерактивним джерелом інформаційного ресурсу (web-сторінки), яка відображає всі компоненти навчального процесу, що здійснюється в умовах реалізації засобів інформаційно-комп’ютерних технологій (комп’ютерна візуалізація навчальної інформації, інформаційно-пошукової діяльності, автоматизація процесів інформаційно-методичного забезпечення). У статті розглянуті основні поняття і характерні особливості дистанційного навчання в університеті, яке передбачає застосування двох форм: синхронної та асинхронної. Проводиться обґрунтування актуальності використання дистанційних технологій у навчанні. У статті виділено переваги дистанційного навчання для студентів: вільний графік проведення занять; одночасне проведення навчання з декількох дисциплін, можливо, в різних навчальних закладах; використання аудіо- та відеоматеріалів, мультимедіа. Основний акцент зроблений на особливостях організації дистанційного навчання на кафедрі за допомогою сучасних технологій та мультимедіа, що реалізується через такі компоненти, як: лекції (презентації та відеозаписи); практичні заняття (тестування в системі Moodle); спілкування викладача зі студентом. Успішне створення і використання дистанційної освіти на кафедрі загальної хімії сприяє значному розширенню потенційних студентів, впровадженню нових технологій для передачі навчальної інформації та вдосконаленню педагогічної майстерності співробітників кафедри